[發(fā)明專利]一種鈾酰離子的檢測方法

有效

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• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110819697B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 云雯;吳虹;尤琳烽;熊政委
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6816
• 分類號: C12Q1/6816
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發(fā)明提出了一種簡單的DNA鑷子探針，用于基于DNA酶催化裂解的一步法擴(kuò)增檢測鈾酰離子。DNA鑷子探針的兩個臂以原始形式緊靠，因此，臂末端的熒光團(tuán)的熒光信號被顯著淬滅。但是，在存在鈾酰離子的情況下，DNA鑷子的結(jié)構(gòu)可以從“關(guān)閉”變?yōu)椤按蜷_”，從而產(chǎn)生強(qiáng)熒光信號。通過DNA酶催化裂解反應(yīng)的擴(kuò)增，獲得的檢測鈾酰離子的線性范圍為0.1nM至60nM，檢測極限為25pM。重要的是，整個檢測過程非常簡單，只需要一個操作步驟。此外，它在實際應(yīng)用中顯示出巨大的潛力和有希望的鈾酰離子檢測前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈾酰離子的檢測領(lǐng)域，特別是基于DNA鑷子探針和DNA酶催化裂解的一步法擴(kuò)增檢測鈾酰離子方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)

濃縮鈾可以用作核能燃料和核武器材料。全球范圍內(nèi)的鈾消費可能導(dǎo)致鈾礦開采和核廢料將其釋放到環(huán)境中，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和人類健康問題。鈾可以通過食物鏈富集到人體中，這可能導(dǎo)致嚴(yán)重的兒童白血病，肺癌和其他與輻射有關(guān)的疾病。因此，美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)設(shè)定了水中鈾酰離子的最大污染水平(130nM)。

到目前為止，已經(jīng)開發(fā)了許多用于鈾檢測的技術(shù)，包括電感耦合等離子體質(zhì)譜法和原子發(fā)射光譜法等。但是，他們需要昂貴的儀器和復(fù)雜的操作。最近，結(jié)合酶鏈(E-DNA)和底物鏈(S-DNA)的DNA酶被用于設(shè)計金屬離子的生物傳感器，例如鈾酰離子，Mg2+，Cu2+，Pb2+，Zn2+和Cd2+。已經(jīng)報道了多種基于DNA酶的鈾酰離子檢測方法，包括比色法，熒光法和電化學(xué)法等。此外，基于DNA酶的探針已用于在活細(xì)胞中對鈾酰離子進(jìn)行熒光成像。

DNA納米機(jī)是一種可以在納米級實現(xiàn)納米機(jī)械運動的DNA組裝納米結(jié)構(gòu)。DNA納米機(jī)是由通用材料“DNA”進(jìn)行編程和構(gòu)建的，它具有一些獨特的優(yōu)點，例如易于化學(xué)合成，良好的熱穩(wěn)定性和功能修飾。而且，DNA納米機(jī)器是具有生物納米設(shè)計，藥物輸送和具有一維，二維和三維納米結(jié)構(gòu)的邏輯分子計算的有前途的平臺。已經(jīng)設(shè)計出了具有納米級可控性和生物相容性的嚴(yán)肅的DNA納米機(jī)械，例如DNA鑷子，DNA Walker，DNA電機(jī)，DNA齒輪和DNA納米籠。DNA鑷子是典型的納米機(jī)器，可以對不同的外部刺激做出反應(yīng)，包括核酸，金屬離子，蛋白質(zhì)，酶和pH值。到目前為止，尚無DNA鑷子與DNA酶結(jié)合用于金屬離子檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于基于DNA鑷子探針和DNA酶催化裂解的一步法擴(kuò)增檢測鈾酰離子方法。

本發(fā)明包括如下步驟：

一種溶液中鈾酰離子濃度的檢測方法，包括如下步驟：

(1)制備金納米粒子；

(2)用所述金納米粒子修飾的DNA序列4，DNA序列4一端硫醇化，另一端連接熒光基團(tuán)；

(3)用步驟(2)所得修飾金納米粒子后的DNA序列4制備DNA鑷子探針；

(4)將步驟(3)所得DNA鑷子探針、適量鈾酰離子特異性DNA酶鏈、待測鈾酰離子樣品溶液混合；

(5)檢測步驟(4)所得溶液的熒光信號，并利用標(biāo)準(zhǔn)曲線得出試樣溶液中鈾酰離子的濃度。

其中，所述DNA序列4具體為：HS-TACCCAAAAAACCT GGCTGCAACTCACTATrAGGAAGAGATGGACGTGACATACGGTACAAAAACCCTA-FAM。

其中，步驟(3)中與DNA序列4一起制備DNA鑷子探針的還有DNA序列1-3，其中DNA序列1為：TAGGCTTCGTAAGGTCCACATACATACATACACCAGCGAGAATGTTCCGT，DNA序列2為：TAGGGTTTTTGTACCGTACCGACGGAACATTCTCGCTGG，DNA序列3為：TGGACCTTACGAAGCCTAACTAGCCAGGTTTTTTGGGTA。